[发明专利]手指静脉图像质量判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是生物特征身份识别技术领域，具体地说是一种手指静脉图像质量分辨方法。

背景技术

生物特征识别系统的性能与所采集的图像质量密切相关，为降低图像质量对识别结果的影响，确保整个识别系统的准确性，需要对静脉图像质量进行系统、科学、客观地分辨、评价。

图像质量评价是一个经典的研究课题，其目标是设计算法，给出和人的主观感受相一致的评价值。在实际应用中，由于采集者手指本身的特性、采集环境和手指采集设备的性能等因素影响，使采集到的手指静脉图像往往存在着较多的噪声，这使得识别准确性大为下降。因此，对采集到手指静脉图像的质量做出实时、客观、定量地评价是十分必要的。目前，如何对手指静脉图像进行准确的质量评价(即数学算法)是亟待解决的难题^[1][2]。哈尔滨工程大学对指纹和手背静脉^[3]图像的质量评价已有初步研究。

由于指静脉图像的采集主要采用特定波长红外光透射的方式，使得指静脉图像中不存在褪皮、疤痕以及被弄脏、过干或过湿等问题，从而增加了图像质量评价的难度。因此，如何选择正确、合理的参数作为静脉图像质量评价指标是本发明研究的重点内容。

与本发明相关的公开报道有：

[1]Hong，L.，Automatic Personal Identification Using Fingerprints，Ph.D.dissertation，Michigan State University，1998；

[2]魏政刚，图像质量评价方法的历史、现状和未来，中国图像图形学报，1998，3(5)：236-239；

[3]熊新炎.基于指纹和手背静脉的双模态生物特征识别系统研究.哈尔滨工程大学工学硕士学位论文.2007；

[4]侯格贤，毕笃彦，吴成柯，图像分割质量评价方法研究[J]，中国图像图形学报，2000，5A(1)：39-43；

[5]李昊，傅曦.精通Visual C++指纹模式识别系统算法及实现[M].北京：人民邮电出版社，2008：88-93。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对采集到手指静脉图像的质量做出实时、客观、定量地分辨的手指静脉图像质量判断方法。

本发明的目的是这样实现的：

第一步，读入手指静脉图像；第二步，分别计算手指静脉图像的对比度质量分数、位置偏移质量分数、有效区域质量分数、方向模糊度质量分数；第三步，将第二步得到的质量分数按权值累加起来进行综合评价，得到手指静脉图像评价的最终质量分数。

本发明的主要贡献和特点在于：以人类视觉对图像的认知功能特征为基础，综合分析了影响手指静脉图像质量的各种因素，并根据手指静脉结构特性提出了一种手指静脉图像质量的评价方法，获得了对比度、位置偏移、有效区域、方向模糊度四个评价图像的物理参数。得到了与主观评价结果相一致的客观评价值。能够在不需要参考图像的情况下，评价图像质量的好坏。

附图说明

附图是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

通过对大量手指静脉图像的分析，影响静脉图像的主要客观因素有：

1)图像有效区域面积：静脉图像包括前景图像和背景图像，前景图像面积为有效面积，前景图像面积越大，含有的图像信息越多，图像质量越好；

2)图像位置偏移度：图像的非接触式采集方式，会使手指的位置发生偏移。手指的在图像中的位置太偏会造成图像有效信息量减少，影响图像的识别。

3)图像对比度：静脉图像采集过程中会发生受光不均的情况，而且光线的明暗会使图像偏暗或者偏亮，降低了图像的对比度，不利于后续处理；

4)图像模糊度：图像模糊不清晰会导致静脉与背景之间的差别变小，使静脉结构不明显，影响特征的提取。

因此，本发明从以上角度综合评价手指静脉图像质量，并将这几个质量分数按规定的权值累加，得到最终的手指静脉图像质量分数。具体方法为：

1.手指静脉图像的对比度质量分数的获取。

图像的对比度也就是指图像的均方差，即灰度差异的大小。表示如下：